联轴器试验系统偏摆装置优化设计

    联轴器是高速列车驱动的关键部件，其主要作用是将牵引电机的扭矩效果优良传递到齿轮箱中，并能适应牵引电机输出轴与齿轮箱之间较大的轴向、径向跳动的复杂环境。随着高速铁路关键部件的国产化，测试联轴器性能的试验系统的制造成为试验机企业的巨大机遇和挑战，怎样使试验系统能够效果优良地模拟联轴器的实际运行工况成为重中之重。

    其中，模拟联轴器位移补偿功能的偏摆装置是试验系统的重要组成。本偏摆装置是中机试验装备股份有限公司生产的联轴器试验系统的关键部件，能实现联轴器运行过程中轴向、径向偏移，具有位移行程能够效果优良控制的特点，同时能采集联轴器偏摆过程中产生的附加轴向和径向摩擦力。

    2 联轴器主要技术指标转速范围:0－7000r/min;扭矩范围:±5000N·m;轴向位移范围:±10mm;径向位移范围:±20mm;位移精度:±0．1mm;位移频率:0－2Hz;测力范围:0－30kN。

    3 偏摆装置结构及工作原理

    3．1工作原理本偏摆装置主要由轴向、径向直线作动器，轴向、径向力传感器，轴向、径向位移传感器，液压系统，伺服控制系统等组成。被测联轴器数量为2个，中间安装1个轴承座，轴向和径向直线作动器推动中间轴承座做轴向和径向移动，从而联轴器产生轴向和径向偏移。液压系统为直线作动器提供动力源，伺服控制器准确控制直线作动器的位移量，力传感器采集联轴器产生的摩擦力。

    偏摆装置结构偏摆装置结构主要由轴向支撑台、径向支撑台、轴向伺服作动器、径向伺服作动器、轴向作动器安装座、径向作动器安装座、轴向直线导轨、径向直线导轨、标尺、伺服阀、伺服阀块、力传感器、位移传感器、轴向径向液压胶管等几部分组成。

    (1)偏摆装置结构Ⅰ偏摆装置结构Ⅰ主要特点是轴向和径向作动器逐层叠加安装，径向直线作动器缸筒端固定在工作台上，活塞杆端固定在径向支撑台上，轴向直线作动器缸筒端固定在径向支撑台上，活塞杆端固定在轴向支撑台上，轴向支撑台通过导轨安装在径向支撑台上，轴向支撑台上安装联轴器中间轴承座。

    液压系统液压系统主要为摆动作动器和直线作动器提供动力，主要由油泵电机组、油箱、油源冷却系统、动力配电箱、管路系统及液压附件组成，设计流量为60L/min，额定压力为28MPa，冷却系统采用钎焊板式换热器。

    伺服控制系统伺服控制系统包括强电控制系统、工控机、可编程控制器(PLC)及试验软件等部分，由控制器、驱动器、放大器等组成，电控系统给定的电信号与位移传感器输出的反馈信号比较，将差值信号送至电液伺服阀，闭环控制直线作动器位移量。试验软件系统运行在WINDOWS操作系统上，所有操作均在虚拟界面上进行，操作直观，便捷。

    4 偏摆装置运动分析

    4．1偏摆装置结构Ⅰ偏摆装置结构Ⅰ的轴向直线作动器安装在径向支撑架上，轴向直线作动器的零点位置随径向直线作动器的运动变化，所以该结构的轴向、径向直线作动器的位移就是联轴器的轴向和径向偏移量。